1 1.1 Latar Belakang Masalah
SMK N 1 Bulakamba merupakan sekolah menengah kejuruan negeri yang beralamat di Jl. Raya Kluwut, Bulakamba kab. Brebes. SMK N 1 Bulakamba merupakan salah satu subsistem pendidikan nasional. Tanggung jawab yang terbesar diemban oleh SMK N 1 Bulakamba adalah membangun bangsa melalui pendidikan teknologi dan kejuruan. Karena itu SMK N 1 Bulakamba senantiasa berupaya melakukan pembaharuan pendidikan khususnya dalam bidang teknologi dan kejuruan. Salah satu pembaharuan pendidikan dalam bidang teknologi yang dilakukan di SMK N 1 Bulakamba adalah dengan menerapkan kombinasi antara proses belajar secara tatap muka langsung dan secara online dengan bantuan aplikasi Learning Management System (LMS) berbasis website .
Sistem LMS yang ada saat ini sudah memiliki beberapa fungsional layaknya pembelajaran yang dilakukan secara tatap muka langsung seperti pemberian materi dan quiz (ulangan). Namun untuk quiz pada sistem yang sudah ada belum memiliki fungsionalitas koreksi quiz esai otomatis. Sehingga meski guru dapat memberikan
quiz esai melalui LMS ini, tetapi guru masih tetap harus melakukan koreksi secara manual. Meski proses koreksi manual dilakukan didalam sistem tersebut namun dirasa cukup kurang efisien terlebih ketika jumlah soal dan jumlah siswa yang ikut dalam quiz jenis esai cukup banyak. Maka proses pemeriksaan ini pun relatif akan membutuhkan waktu yang lebih lama.
menjawab soal esai tersebut. hal ini tentunya sangat berbeda dengan soal test jenis lainnya.
Beberapa penelitian tentang koreksi esai otomatis telah dilakukan sebelumnya. Diantaranya adalah penelitian oleh Sahriar Hamza dengan judul “Sistem Koreksi Soal Essay Otomatis dengan Menggunakan Metode Rabin Karp” [1] yang menerapkan fungsi hash dalam pemrosesan kalimat untuk melakukan pencocokan antara string yang dicari dengan substring pada teks. Namun pada penelitian ini terdapat beberapa kendala salah satunya adalah ada begitu banyak string yang berbeda serta sulitnya mencari hash value yang tepat supaya efektif.
Penelitian berikutnya adalah penelitian yang dilakukan oleh Anak Agung Putri Ratna dengan judul “Sistem Penilai Esai Otomatis untuk Menilai Ujian Dalam Bahasa Indonesia “ [2]. Dalam penelitian ini metode Latent Semantyc Analysis
adalah metode yang dipilih yaitu dengan merepresentasikan kalimat dalam bentuk matematik dari teks. Nilai dari jawaban diperhitungkan dengan mencocokan ada atau tidaknya kata. Dari hasil uji coba yang dilakukan didapatkan nilai kesesuaian dengan penilaian manusia sudah mampu sampai 96%.
Dengan ditemukannya permasalahan yang ada maka dibutuhkan sebuah metode yang dapat membantu guru dalam proses koreksi quiz esai secara otomatis oleh sistem.
1.2 Identifikasi Masalah
Berdasarkan latar belakang yang telah disampaikan, dapat dibuat suatu identifikasi masalahnya sebagai berikut:
1. Dibutuhkannya waktu yang relatif lama dalam proses koreksi quiz jenis esai yang terdapat dalam sistem moodle.
1.3 Maksud dan Tujuan
Maksud dari penelitian ini adalah untuk mengembangkan Learning Management System di SMK N 1 Bulakamba. Sedangkan tujuan yang diharapkan adalah :
1. Mempercepat proses koreksi dan penentuan nilai siswa pada soal quiz jenis esai.
2. Membantu guru dalam proses koreksi hasil quiz esai secara otomatis langsung didalam sistem sehingga didapatkan sebuah hasil rekomendasi untuk penilaian siswa.
1.4 Batasan Masalah
Karena masalah yang akan dibahas dalam penelitian ini cukup luas, maka dibutuhkan batasan masalah agar pembahasan lebih terarah dan tidak melenceng dari tujuan utama. Berikut adalah batasan masalah dalam penelitian ini :
1. Learning Management System yang akan dikembangkan adalah sistem yang
berjalan di SMK N 1 Bulakamba dengan LMS moodle.
2. Pengembangan dilakukan pada bagian penambahan fungsionalitas koreksi
quiz bertipe esai secara otomatis.
3. Metode yang digunakan adalah LatentSemantycAnalysis.
4. Pemeriksaan jawaban quiz hanya seputar kesamaan antar kata bukan pada makna dari kalimat jawaban atau sinonim kata tersebut.
5. Kunci dan jawaban dalam bentuk tulisan formal EYD yang tidak mengalami penyingkatan.
6. Proses pemeriksaan jawaban dilakukan setelah waktu quiz telah berakhir. 7. Proses pemeriksaan jawaban dilakukan dengan membandingkan seluruh
jawaban dari siswa.
9. Metode analisis perancangan perangkat lunak yang digunakan adalah UML dengan menggunakan tools use case, activity diagram, class diagram, dan sequence diagram.
1.5 Metodologi Penelitian
Metode penelitian yang digunakan adalah metode analisis Deskriptif, yaitu suatu metode yang menggambarkan fakta-fakta dan informasi dalam situasi atau kejadian sekarang secara sistematis, faktual dan akurat.
Metode Pengumpulan Data
Metode pengumpulan data yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :
a. Studi Literatur
Studi literatur dilakukan dengan cara membaca dan mengkaji sumber buku, jurnal, maupun paper serta bacaan lainnya yang sesuai dan terkait dengan masalah yang sedang diteliti.
b. Observasi
Observasi yaitu pengumpulan data melalui pengamatan langsung terhadap lingkungan penelitian dalam hal ini adalah lingkungan SMK N 1 Bulakamba.
c. Wawancara
Melakukan pengambilan data melalui wawancara atau diskusi dengan orang-orang yang ahli terkait sistem yang ada pada SMK N 1 Bulakamba
d. Kuisioner
Metode Pembangunan Perangkat Lunak
Tahapan pengembangan LMS di SMK N 1 Bulakamba ini menggunakan metode waterfall seperti terlihat pada gambar 1.1 . menurut Pressman model waterfall
adalah model klasik yang bersifat sistematis, berurutan dalam pembangunan
software [3]. Tahapan tahapan yang terdapat dalam model waterfall adalah sebagai berikut :
Gambar 1.1 Siklus Model Waterfall [3]
Tahap-tahap utama dari model waterfall memetakan kegiatan-kegiatan pengembangan dasar yaitu :
1. Communication
komunikasi merupakan tahapan yang pertama kali dilakukan untuk merumuskan sistem yang akan dibangun. Hal ini bertujuan untuk memahami dan mengumpulkan kebutuhan dari sistem yang akan dibangun dari pengguna dan lingkungan sekitar yang akan menggunakan sistem.
2. Planning
Pada tahapan planing merupakan proses lanjutan dari proses
communication. Tahapan ini akan menghasilkan dokumen user
requirement atau bisa dikatakan sebagai data yang berhubungan dengan
3. Modeling
Proses modeling ini akan menerjemahkan syarat kebutuhan ke sebuah perancangan software yang dapat diperkirakan sebelum dibuat
coding. Proses ini berfokus pada rancangan struktur data, arsitektur
software, representasi interface, dan detail (algoritma)
4. Construction
Construction merupakan proses membuat kode atau penerjemahan
desain dalam bahasa yang bisa dikenali oleh komputer. Tahap inilah merupakan tahapan secara nyata dalam mengerjakan suatu software. Setelah software sudah jadi masuklah dalam tahap testing untuk mengetahui apakah sudah sesuai dengan yang diharapkan atau tidak.
5. Deployment
Tahapan ini dapat dikatakan sebagai final dalam pembuatan sebuah software atau sistem. Setelah melakukan langkah langkah diatas sampai jadi sebuah software pada tahap ini adalah penyerahan hasilnya kepada user dan melakukan pemeliharaan secara berkala.
1.6 Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan laporan penelitian ini disusun untuk memberikan gambaran umum tentang penelitian dalam tugas akhir yang di jalankan. Sistematika penulisan tugas akhir ini adalah sebagai berikut :
BAB I PENDAHULUAN
BAB II LANDASAN TEORI
Bab ini merupakan tinjauan umum yang didalamnya menjelaskan tentang sejarah sekolah, organisasi atau instansi dalam hal ini adalah SMK N 1 Bulakamba, profil sekolah dilanjutkan dengan teori teori informatika umum seperti pengertian sistem, basis data, metode yang dikembangkan dan sebagainya. Hal ini digunakan untuk mengetahui gambaran tempat penelitian tugas akhir serta menjelaskan teori-teori yang berhubungan dengan masalah yang dibahas
BAB III ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM
Bab ini berisi pemaparan analisis masalah, analisis sistem yang sedang berjalan, analisis kebuthan data, analisis basis datam analisis jaringan, analisis kebutuhan non fungsional, dan analisis kebutuhan fungsional. Hasil dari analisis tersebut digunakan untuk melakukan perancangan perangkat lunak yang terdiri dari perancangan struktur file, struktur menu, perancangan antarmuka, jaringan semantik, dan perancangan prosedural.
BAB IV IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
9 2.1Tinjauan Sekolah
Pada tahap ini merupakan tinjauan terhadap tempat penelitian yaitu SMK Negeri 1 Bulakamba, diantaranya adalah sejarah singkat sekolah, visi dan misi sekolah dan struktur organisasi serta deskripsi pekerjaan.
2.1.1 Profil SMK Negeri 1 Bulakamba
SMK Negeri 1 Bulakamba merupakan sekolah menengah kejuruan Negeri pertama di kabupaten Brebes yang berbasis kejuruan teknologi. SMK Negeri 1 Bulakamba beralamat di Jalan Raya Kluwut kec. Bulakamba kab.Brebes dengan akses yang mudah dicapai karena berada di jalur pantura kabupaten Brebes, sekolah ini dapat ditempuh 14 km sebelah barat ibukota kabupaten Brebes, atau 13 km dari perbatasan Jawa Tengah – Jawa Barat.
Sekolah ini mulai berdiri pada tahun ajaran 1999/2000. Awalnya sekolahan ini hanya terdiri dari empat program keahlian yaitu Teknik Mekanik Otomotif, Teknik Audio Video, Teknik Instalasi Tenaga Listrik, dan Agronomi Tanaman Pangan Hortikultura. Namun semenjak tahun 2004 sudah bertambah satu program keahlian yaitu nautika kapal penangkap ikan.
2.1.2 Visi dan Misi
Adapun visi yang diterapkan dan dilaksanakan sebagai pedoman wajib di SMK Negeri 1 Bulakamba adalah :
“SMK Negeri 1 Bulakamba penghasil tamatan yang disiplin, unggul, iman dan terampil“
Sedangkan misi dari SMK Negeri 1 Bulakamba adalah
1) Menyelenggarakan kegiatan belajar mengajar yang produktif sesuai tuntutan standar kompetensi dunia kerja
2) Menumbuhkan budaya hidup disiplin dan unggul di kalangan warga sekolah yang dilandasi nilai keimanan.
Selain Visi dan Misi SMK Negeri 1 Bulakamba pun memiliki kebijakan mutu yang ditujukan untuk memberikan layanan pendidikan yang tinggi dan mampu membentuk peserta didik dan mutu organisasi dengan slogan DUIT APIK :
D = Disiplin yang tinggi U = Unggul dalam prestasi I = Iman yang kuat
T = Terampil dalam berkarya A = Akuntabel
2.1.3 Struktur Organisasi Sekolah
Dibawah ini adalah bagan struktur organisasi SMK N 1 Bulakamba
KEPALA S EKOLAH
Gambar 2. 1. Struktur Organisasi SMK N 1 Bulakamba
2.1.4 Deskripsi Pekerjaan
Dibagian ini akan menerangkan gambaran besar tentang tugas-tugas satuan organsiasai yang ada di SMK Negeri 1 Bulakamba.
1. Ketua Komite
dalam rangka meningkatkan mutu pendidikan, memberikan masukan, pertimbangan, rekomendasi mengenai kebijaksanaan dan program pendidikan, dukungan finansial dan lain lain yang berkaitan dengan pendidikan. Komite sekolah terdiri dari partisipasi masyarakat karena komite adalah mediator antara masyarakat dengan instansi sekolah
2. Kepala sekolah
Kepala sekolah adalah pimpinan tertinggi dari suatu instansi pendidikan. dan mempunyai fungsi sebagai berikut :
a. pendidik , manager, pengelola administrasi, supervisor leader, innovator, dan motivator.
b. Selain itu kepala sekolah memiliki tugas dalam membimbing guru, karyawan, siswa dan staf dalam masing masing tugasnya serta penyusunan rencana dan program sekolah, administrasi sekolah , melakukan kerjasama / hubungan dengan masyarakat dan memantau jalannya proses belajar mengajar di sekolah.
3. Kepala departemen
Tugas dari kepala departemen adalah membantu dan bertanggungjawab kepada sekolah dalam beberapa hal sebagai berikut :
a. menyusun perencanaan,
b. membuat program kegiatan dan program pelaksanaan,
c. pengorganisasian, pengarahan, ketenagaan, pengawasan, penilaian, identifikasi dan pengumpulan data,
d. mewakili kepala sekolah untuk menghadiri rapat khususnya yang berkaitan dengan masalah pendidikan serta pembuatan laporan secara periodik.
4. Bagian kurikulum
Tugas bagian kurikulum adalah membantu dan bertanggungjawab kepada kepala sekolah dalam
a. penyusunan program pengajaran, b. penjabaran kalender pendidikan,
d. menyusun jadwal evaluasi belajar dan pelaksanaan ujian akhir, e. penerapan kriteria persyaratan kenaikan kelas dan ketamatan, f. mengatur jadwal penerimaan rapor dan STTB,
g. mengkoordinasikan, menyusun dan mengarahkan kelengkapan mengajar,
h. mengatur pelaksanaan program perbaikan dan pengayaan,
i. mengatur pengembangan MGMP/MGBP dan koordinator mata pelajaran,
j. melakukan supervisi administrasi akademis, k. melakukan pengarsipan program kurikulum, l. serta penyusunan laporan secara berkala 5. Bagian kesiswaan
Tugas bagian kesiswaan adalah membantu dan bertanggungjawab kepada kepala sekolah dalam hal
a. Menyusun program pembinaan kesiswaan OSIS meliputi kepramukaan, PMR, KIR, UKS, PKS, Paskibraka, pesantren kilat b. Melaksanakan bimbingan pengarahan dan pengendalian kegiatan
kesiswaan dalam rangka menegakan disiplin dan tata tertibsekolah serta pemilihan pengurus OSIS
c. Membina pengurus OSIS dalam berorganisasi
d. Menyusun jadwal dan pembinaan serta secara berkala dan incidental e. Membina dan melaksanakan koordinasi 9 K
f. Melaksanakan pemilihan calon siswa berprestasi dan penerima bea siswa
g. Mengadakan pemilihan siswa untuk mewakili sekolah dalam kegiatan di luar sekolah
h. Mengatur mutasi siswa
i. Menyusun dan membuat kepanitiaan penerimaan siswa baru dan pelaksanaan MOS
l. Membuat laporan kegiatan kesiswaan secara berkala 6. Bagian sarana dan prasarana
Membantu dan bertanggungjawab kepada kepala sekolah dalam : a. Menyusun program pengadaan sarana dan prasarana
b. Mengkoordinasikan penggunaan sarana dan prasarana c. Pengelolaan pembiayaan alat-alat pengajaran
d. Mengelola perawatan dan perbaikan sarana prasarana
e. Bertanggung jawab terhadap kelengkapan data sekolah secara menyeluruh
f. Melaksanakan pembukuan sarana dan prasarana secara rutin g. Menyusun laporan secara berkala
7. Bagian hubungan kerja dan industry
Membantu dan bertanggung jawab kepada kepala sekolah dalam : a. Mengatur dan menyelenggarakan hubungan sekolah dengan dewan
komite
b. Membina hubungan antara sekolah dengan wali murid
c. Membina pengembangan antar sekolah dengan lembaga pemerintah, dunia usaha dan lembaga social lainnya
d. Membuat dan menyusun program semua kebutuhan sekolah 8. Koordinator tata usaha
Bertanggung jawab kepada kepala sekolah dalam kegiatan : a. Penyusunan program kerja tata usaha sekolah
b. Pengelolaan dan pengarsipan surat-surat masuk dan keluar c. Pengurusan administrasi sekolah
d. Pembinaan dan pengembangan karir pengawai tata usaha sekolah e. Penyusunan administrasi sekolah meliputi kesiswaan dan ketenagaan f. Penyusunan dan penyajian data/statistic sekolah secara keseluruhan g. Mengkoordinasikan dan melaksanakan 9K
h. Penyusunan laporan pelaksanaan secara berkala 9. Pustakawan sekolah
a. Perencanaan pengadaan buku/bahan pustaka/media elektronik b. Pelayanan perpustakaan
c. Perencanaan pengembangan perpustakaan
d. Pemeliharaan dan perbaikan buku-buku/bahan pustaka/media elektronika
e. Inventarisasi dan pengadministrasian
f. Penyimpanan buku/bahan pustaka dan media elektronika g. Menyusun tata tertib perpustakaan
h. Menyusun laporan pelaksanaan kegiatan perpustakaan secara berkala 10.Teknisi bengkel
Membantu kepala sekolah dalam kegiatan :
a. Perencanaan pengadaan alat dan bahan laboratorium/bengkel b. Menyusun jadwal dan tata tertib penggunaan bengkel
c. Mengatur penyimpanan, pemeliharaan, dan perbaikan alat alat d. Membuat dan menyusun daftar alat alat laboratorium/bengkel
e. Menyusun laporan pelaksanaan kegiatan laboratorium secara berkala 11.Guru
a. Guru bertugas mengelola proses pembelajaran
b. Bertanggungjawab kepada sekolah dan mempunyai tugas melaksanakan tugas belajar dan mengajar secara efektif dan efisien
c. Menyusun program pembelajaran pendidikan siswa untuk mencapai target kurikulum yang sudah ditentukan
2.2E-Learning
mengajar yang memungkinkan tersampaikannya bahan ajar ke siswa dengan menggunakan media internet, intranet atau media jaringan komputer lain [5].
Pada dasarnya konsep e-learning dapat dikelompokan berdasarkan basis teknologi yang digunakannya menjadi dua jenis, yaitu computer based training
(CBT) yang menggunakan program komputer sebagai media utama yang digunakan oleh pelajar. Dan jenis satunya adalah web based training (WBT) yang merupakan perkembangan lanjutan dari sistem CBT dengan menggunakan tambahan teknologi berbasis internet. Pada jenis WBT penyampaian dan akses materi pelajaran dilakukan melalui internet.
2.2.1 Learning Management System
Dalam e-learning ada dua bagian utama yang menopang sistemnya, yaitu
Learning Management Sistem dan e-learning content atau materi pelajaran yang akan dipelajari oleh pemakai. Learning Management Sistem (LMS) adalah software
yang mengotomisasi administrasi pelatihan dan juga menyediakan manajemen laporan, mengelola kegiatan pembelajaran serta hasil hasilnya. Secara umum bisa digunakan sebagai salah satu sarana pembelajaran di perusahan atau instansi pendidikan. Contoh dari LMS yang berbasis Open Source adalah moodle, claroline,
manhattan atutor dll.
2.2.2 Penilaian Jawaban Otomatis
Jenis ujian tulis dapat dibagi menjadi tiga macam, yaitu pilihan ganda, isian singkat, dan esai. Dari ketiga jenis ujian yang dapat dilakukan secara tertulis tersebut ujian yang paling mudah untuk diperiksa secara otomatis adalah pilihan ganda. Pada ujian jenis pilihan ganda pelajar cukup memilih jawaban yang dianggapnya paling benar dari beberapa pilihan jawaban yang ada. Namun kelemahan dari model ujian pilihan ganda adalah kurang dapatnya penguji mengetahui sejauh mana pengetahuan pelajar yang diuji dan dimungkinkan adanya peserta jawaban yang mendapatkan nilai tinggi dari faktor keberuntungan dengan menebak jawaban yang tersedia. Tingkat akurasi yang dapat dilakukan oleh komputer untuk ujian jenis pilihan ganda dapat mencapai 100% karna bentuk uijan seperti ini sangat mudah diolah komputer cukup dengan membandingkan jawaban pelajar dengan kunci jawaban yang ada dalam database.
Jenis ujian tertulis berikutnya adalah isian singkat. Pada jenis ujian isian singkat pelajar cukup mengisi jawaban atas pertanyaan yang diajukan dalam satu atau beberapa kata. Ujian jenis ini sedikit lebih baik dibandingkan pilihan ganda karna menuntut pelajar untuk mempunyai sebuah jawaban sendiri. Dan jenis ujian tertulis lainnya adalah dengan soal esai. Esai adalah suatu tulisan yang menggambarkan opini penulis tentang subyek tertentu yang coba dinilainya atau juga dapat diartikan sebagai karangan prosa yang mengupas secara sepintas namun akurat, padat dan berisi mengenai masalah kesusastraan, seni dan budaya dari sudut pandang penulis secara subjektif. Menurut KBBI esai adalah karangan prosa yg membahas suatu masalah secara sepintas lalu dr sudut pandang pribadi penulisnya. Bentuk soal esai merupakan bentuk pengujian yang secara akurat mampu menggambarkan pemahaman pelajar secara mendalam mengenai topik yang diujikan. Selain itu ujian esai juga mampu merangsang kemampuan mengemukakan pendapat dalam bentuk tulisan.
Untuk mengatasi masalah dalam penilaian ujian esai, sistem penilaian esai secara otomatis menggunakan komputer dapat menjadi sebuah solusi yang cukup baik.
2.2.3 Text Preprocessing
Text preprocessing adalah langkah awal sebelum dilakukan sebuah
pencocokan string. Proses ini melalui beberapa tahap tindakan yang dilakukan pada sebuah string jawaban dan kunci yang diisi oleh guru dan siswa. Tahap-tahap yang dilakukan dalam proses ini adalah:
1. Case folding / toLowerCase
Case folding adalah tahapan dimana string yang telah diinput oleh user yang awalnya merupakan campuran dari huruf kapital dan huruf kecil disama ratakan dengan dijadikan menjadi huruf kecil semua. Hal ini dilakukan karena sistem komputer membedakan antara “A” dan “a” sehingga antara “saya” dan “Saya” pun akan dinilai berbeda pada sistem. Tentunya hal ini akan berpengaruh pada pencocokan string antar kunci dan jawaban dari siswa.
2. Penghilangan tanda baca
Tahapan ini adalah penghapusan tanda baca sehingga string yang tersisa hanya terdiri dari huruf dan angka saja. Tahapan ini dilakukan karena sistem yang akan dibangun hanya mencocokan string dan angka belum melibarkan operasi matematika.
3. Penghapusan kata umum (stopWord)
Tahapan stopWord adalah penghapusan kata kata yang dinilai umum sehingga kata kata tersebut tidak dimasukan kedalam array string
yang akan dicocokan.
4. Tokenizing
Tokenizing adalah tahapan pemotongan string dalam teks
berdasarkan kata yang menyusunya dan disimpan dalam sebuah variable array.
Stemming adalah salah satu cara yang digunakan untuk meningkatkan performa pencarian dan pencocokan kata dengan cara mentransformasikan kata kata dalam sebuah dokumen teks ke bentuk dasarnya. Proses stemming dilakukan dengan menghilangkan semua imbuhan baik yang terdiri dari awalan, sisipan maupun akhiran dan kombinasi dari awalan dan akhiran. Ada banyak algoritma yang digunakan untuk melakukan proses stemming. Khusus untuk stemming bahasa indonesia algoritma yang sering digunakan adalah algoritma nazrief dan andriani, arifin dan setiono, algoritma veda, dll.
2.2.4 Latent Semantyc Analysis
Latent Semantic Analysis (LSA) adalah suatu metode perhitungan matematika
teknik yang sepenuhnya otomatis dalam penggalian dan penyimpulan hubungan antara kata dan kalimat yang ada dalam paragraf [6]. Algoritma LSA merupakan salah satu algoritma pengembangan dalam bidang ilmu Information Retrival yang mampu menghimpun sejumlah besar dokumen dalam basis data dan mengghubungkan relasi antar dokumen dengan mencocokan query yang diberikan. Fungsi utama dari LSA ini adalah untuk menghitung kemiripan (similarity) dokumen dengan membandingkan representasi vektor tiap dokumen. Penilaian dengan metode LSA lebih kepada kata-kata yang ada dalam tulisan tanpa memperhatikan urutan kata dan tata bahasa dalam tulisan tersebut, sehingga suatu kalimat yang dinilai adalah berdasarkan kata-kata kunci yang ada pada kalimat tersebut.
Langkah-langkah pemeriksaan esai dengan metode LSA adalah pertama tulisan direpresentasikan ke dalam matriks dimana baris matriks menunjukkan kata-kata kunci (queries) pada dokumen tersebut dan setiap kolom menunjukkan kolom dokumen. Setiap sel menunjukkan banyaknya kemunculan kata kunci yang berada pada matriks pada dokumen yang ada di kolom matriks. Kemudian isi dari sel tersebut terlebih dahulu ditransformasikan dimana setiap frekuensi kata dibobotkan dengan sebuah fungsi yang menunjukkan pentingnya sebuah kalimat dalam
paragraph dan juga derajat yang menunjukkan seberapa pentingnya tipe kata didalam suatu kalimat.
Langkah selanjutnya adalah dilakukan dekomposisi Singular Value
Decomposition (SVD) pada matriks kata-dokumen. Pada SVD matriks memuat
frekuensi pemunculan kata kunci di dekomposisi menjadi tiga buah matriks yang jika tiga buah matriks tersebut dikalikan maka akan muncul kembali matriks asalnya. Matriks pertamanya mendeskripsikan entitas kolom sebagai nilai vektor
orthogonal matriks. Matriks keduanya berupa matriks diagonal yang memuat nilai
skalar matriks. Secara matematis, faktor yang paling baik adalah menggunakan dimensi terkecil dari matriks awalnya, sehingga rekonstruksi matriks terbaik dihasilkan pada saat nilai faktor lebih kecil dari jumlah faktor yang digunakan.
Dimensi dari matriks yang telah disederhanakan dengan menghapus koefisien pada matriks diagonal sebanyak yang diinginkan sampai tersisa koefisien sebanyak dimensi yang terpilih. Tujuan penyederhanaan ini adalah agar terbentuk matriks yang memuat nilai korelasi yang diinginkan ketika tiga buah matriks direkonstruksi. Kemudian penilaian akan dilakukan dengan membandingkan matriks korelasi dari
query dengan matriks korelasi dari setiap dokumen dengan menggunakan
perhitungan cosinus α.
Gambar 2. 2 Contoh Kalimat dan Kata Kunci
Dari contoh pada gambar diatas ada sembilan kalimat dengan lima kalimat pertama bertema human computer interaction (kalimat c1 sampai c5), dan empat kalimat selanjutnya bertema mathematical graph theory (kalimat m1 sampai m4). Pentransformasian kata kata diatas menjadi sebuah matriks A ditunjukan pada tabel berikut dengan mengambil kata kata yang bertemakan komputer dan matematik (yang dituliskan dalam huruf miring).
Tabel 2. 1 Transformasi Matriks Kemunculan Kata
C1 C2 C3 C4 C5 M1 M2 M3 M4
Human 1 0 0 1 0 0 0 0 0
Interface 1 0 1 0 0 0 0 0 0
Computer 1 1 0 0 0 0 0 0 0
User 0 1 1 0 1 0 0 0 0
System 0 1 1 1 0 0 0 0 0
Response 0 1 0 0 1 0 0 0 0
Time 0 1 0 0 1 0 0 0 0
EPS 0 0 1 1 0 0 0 0 0
Survey 0 1 0 0 0 0 0 0 0
Graph 0 0 0 0 0 0 1 1 1
Minors 0 0 0 0 0 0 0 1 1
Dekomposisi matriks pada tabel diatas SVD merepresentasikan semantic
space ke dalam bentuk matriks yang memiliki orde lebih kecil dibandingkan orde
matriks aslinya, namun perhitungan matriks tetap menghasilkan matriks yang bernilai hampir sama. SVD merupakan teorema aljabar linear yang dikatakan mampu memecah blok suatu matriks A menjadi tiga matriks baru, yaitu sebuah matriks orthogonal U, matriks diagonal S, dan transpose matriks orthogonal V. teorema SVD adalah sebagai berikut :
Amn = Umm x Smn x VTnn …. Persamaan (2.1) Dimana UTU = I, VTV = I. Kolom matriks U merupakan Eigenvektor Orthonormal dari AAT, sedangkan kolom matriks V merupakan Eigenvektor Orthonormal dari ATA, dan S merupakan matriks diagonal akar dari nilai eigen dari matriks U atau V dalam urutan dari yang terbesar (Descending order). Matriks U dari matriks kemunculan kata dapat dilihat pada tabel 2.2. Perhitungan manual untuk mendapatkan matriks U dapat dilihat pada contoh soal di persamaan (2.2) dengan perhitungan matriks yang lebih sederhana.
Tabel 2. 2 Matriks U Sebagai Komponen Matriks A
0,04 0,62 0,22 0 -0,07 0,11 0,16 -0,68 0,23 0,03 0,45 0,14 -0,01 -0,3 0,28 0,34 0,68 0,18
Untuk matriks yang berikutnya adalah matriks V hasil perkalian dari matriks AAT yang kemudian dicari nilai eigennya serta dinormalisasi dengan metode gram schmidt sama seperti pada pencarian matriks U. Proses pencarian matriks ini pada dasarnya sama dengan cara mencari matriks U, yang membedakan adalah langkah awalnya yaitu mengalikan antara matriks A dengan AT . Untuk lebih memudahkan dalam pemahaman perhitungan manual dapat dilihat pada persamaan (2.5). hasil dari perhitungan matriks pada tabel 2.1 dapat dilihat pada tabel 2.3.
Tabel 2. 3 Matriks V sebagai komponen vektor orthogonal matriks A 0,2 -0,06 0,11 -0,95 0,05 -0,08 0,18 -0,01 -0,06 0,61 0,17 -0,5 -0,03 -0,21 -0,26 -0,43 0,05 0,24 0,46 -0,13 0,21 0,04 0,38 0,72 -0,24 0,01 0,02 0,54 -0,23 0,57 0,29 -0,21 -0,37 0,26 -0,02 -0,08 0,28 0,11 -0,51 0,15 0,33 0,03 0,67 -0,06 -0,26 0 0,19 0,1 0,02 0,39 -0,3 -0,34 0,45 -0,62 0,01 0,44 0,19 0,01 0,35 -0,21 -0,15 -0,76 0,02 0,02 0,62 0,25 0,01 0,15 0 0,25 0,48 0,52 0,08 0,53 0,08 -0,03 -0,16 0,36 0,04 -0,07 -0,45
Tabel 2. 4 Matriks S sebagai komponen matriks A
3,34 0 0 0 0 0 0 0 0
0 2,54 0 0 0 0 0 0 0
0 0 2,35 0 0 0 0 0 0
0 0 0 1,64 0 0 0 0 0
0 0 0 0 1,5 0 0 0 0
0 0 0 0 0 1,31 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0,85 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0,56 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0,36
2.2.5 Matriks Singular Value Decomposition
SVD merupakan teorema aljabar linear yang disebut mampu untuk memecah blok suatu matriks A menjadi tiga matriks baru yaitu sebuah matriks orthogonal U, matriks diagonal S, dan transpose matriks orthogonal V. Teorema SVD adalah sebagai berikut :
Amn = Umm x Smn x VTnn
Dimana UTU= matriks identitas ( I ), VTV = matriks identitas ( I ). Kolom
matriks U merupakan eigenvektor orthonormal dari AAT. Sedangkan kolom matriks V merupakan eigenvektor orthonormal dari ATA. dan S merupakan matriks diagonal akar dari nilai eigen dari matriks U atau V dalam urutan dari yang terbesar. Untuk lebih memudahkan dalam pemahaman matriks SVD berikut adalah contoh sebuah matriks ordo kecil A yang akan digunakan untuk menghitung nilai SVD. Berikut adalah contoh perhitungannya.
2. Menghitung nilai matriks U yang diawali dengan menghitung nilai AAT.
…. Persamaan (2.2)
Selanjutnya setelah didapatkan matriks AAT dilanjutkan menghitung nilai
eigen dan vektor eigen dari AAT . rumus yang digunakan untuk menghitung vector
eigenadalah Av = λv yang diimplementasikan dalam AAT sebagai berikut :
Kemudian pisahkan tiap set rumus tersebut menjadi sebuah persamaan sebagai berikut :
………. Persamaan (2.3)
Dan untuk mempermudah dalam perhitungan maka dirubah dalam bentuk sebagai berikut :
Dan hasilnya adalah sebagai berikut :
Nilai eigenterlah diperoleh yaitu λ=10 dan λ=12. Selanjutnya mengganti nilai λ pada rumus perhitungan sebenlumnya untuk memperoleh vector eigen. Untuk λ=10 diperoleh hasil sebagai berikut :
Sehingga diperoleh vector eigen [1, -1]. Kemudian untuk λ=12 diperoleh hasil sebagai berikut :
Dan diperoleh vector eigen [1,1]. Vector eigen tersebut menjadi kolom vector pada matriks diurut berdasarkan nilai eigen. Dengan kata lain vector eigen dari nilai
eigen yang terbesar menjadi kolom pertama sedangkan kolom berikutnya ditempati
Kemudian matriks tersebut dikonversi kedalam bentuk matriks orthogonal
dengan menggunakan normalisasi gramschmidt terhadap kolom vector. Perhitungannya adalah sebagai berikut:
…… persamaan (2.4)
3. Menghitung nilai matriks V. cara untuk mendapaktan nilainya sama seperti perhitungan untuk memperoleh matriks U dari ATA
Perhitungan determinan terhadap nol adalah sebagai berikut:
Jadi nilai eigen yang diperoleh adalah λ= 0, λ=10, dan λ=12. Kemudian ganti nilai pada rumus sebelumnya untuk menentukan vector eigen.
Untuk λ=12
Diperoleh V2 = [2,-1,0] Untuk λ=0 :
Diperoleh V3 = [1,2,-5]. Kemudian urutan V1, V2, V3 sebagai vector kolom pada sebuah matriks sesuai nilai eigen terbesar adalah sebagai berikut :
Matriks V nya adalah :
Dan setelah dilakukan transform maka matriks VT adalah :
4. Menghitung matriks S berordo m x n dari akar nilai eigen bukan nol dan posisikan tiap nilai tersebut membentuk matriks diagonal. Nilai eigen
terbesar akan ditempatkan dibaris matriks S yang lebih kecil. Jadi akar nilai
eigen terbesar akan ditempatkan dibaris pertama matriks S kemudian diikuti dengan akar nilai eigen terbesar berikutnya.
2.2.6 Cosine Similarity
Cosine similarity adalah salah satu metode perhitungan similarity yang paling popular untuk diterapkan pada dokumen teks. Kelebihan utama dari metode cosine similarity adalah tidak terpengaruh pada panjang pendeknya suatu dokumen. Karena yang hanya diperhitungkan nilai term dari masing masing dokumen. Berikut adalah rumus untuk cosine similarity
..persamaan (2.6) 2.3Teori Pembangunan Perangkat Lunak
2.3.1 Object Oriented Programming (OOP)
1. Alami (Natural)
2. Dapat diandalkan (reliable)
3. Dapat digunakan kembali (Reusable) 4. Mudah untuk perawatan (Maintainable) 5. Dapat diperluas (extendable)
6. Efisiensi waktu
2.3.2 Pemodelan dengan UML
UML (Unified Modeling Language) adalah alat bantu analisis serta perancangan perangkat lunak berbasis objek [6]. Hal ini disebabkan karena UML menyediakan bahasa pemodelan visual yang memungkinkan bagi pengembang sistem untuk membuat cetak biru atas visi mereka dalam bentuk yang baku, mudah dimengerti serta dilengkapi dengan mekanisme yang efektif untuk berbagi dan mengkomunikaskan rancangan mereka dengan yang lain.
UML merupakan kesatuan dari bahasa pemodelan yang dikembangkan oleh
Booch, Object Modeling Technique (OMT) dan Object Oriented Software
Engineering (OOSE). Metode Booch dari Grady Booch sangat terkenal dengan nama metode Design Object Oriented. Metode ini menjadikan proses analisis dan design ke dalam empat tahapan iterative, yaitu: identifikasi kelas-kelas dan obyek-obyek, identifikasi semantic dari hubungan obyek dan kelas tersebut, perincian
interface dan implementasi. Keunggulan metode Booch adalah pada detail dan kayanya dengan notasi dan elemen. Pemodelan Object Modeling Technique yang dikembangkan Rumbaugh didasarkan pada analisis terstruktur dan permodelan
memiliki notasi yang sederhana namun mencakup seluruh tahapan dalam rekayasa perangkat lunak.
2.3.3 Diagram-Diagram UML
Didalam UML terdapat beberapa macam diagram yang dapat menggambarkan suatu sistem. Berikut adalah beberapa diagram yang terdapat dalam pemodelan UML.
1. Use Case dan Use Case Diagram
Use case merupakan pemodelan untuk kelakuan (behaviour) sistem yang akan dibuat [7]. Usecase mendeskripsikan sebuah interaksi antara satu atau lebih aktor dengan sistem yang akan dibuat. Urutan langkah-langkah yang menerangkan antara pengguna dan sistem disebut
scenario. Setiap scenario mendeskripsikan urutan kejadian. Setiap urutan diinisialisasi oleh orang, sistem yang lain, perangkat keras atau urutan waktu. Dengan demikian secara singkat bisa dikatakan, use case adalah serangkaian scenario yang digabungkan bersama-sama oleh tujuan umum pengguna. Use case Diagram digunakan untuk menunjukan fungsionalitas dari suatu entitas seperti system, sub-sistem atau class dengan menggunakan
actor, use case dan hubungannya.
2. Activity Diagram
Activity Diagram adalah teknik untuk mediskripsikan logika
prosedural, proses bisnis dan aliran kerja dalam banyak kasus. Activity
diagram mempunyai peran seperti halnya flowchart, akan tetapi
perbedaannya dengan flowchart adalah activity diagram bisa mendukung perilaku parallel sedangkan flowchart tidak bisa. Activity diagram tidak menunjukan apa yang terjadi, tetap tidak menunjukan siapa yang melakukan apa. Activity diagram menggambarkan berbagai alir aktivitasdalam sistem yang sedang dirancang, bagaimana masing-masing alir berawal, decision
juga dapat menggambarkan proses parallel yang mungkin terjadi pada beberapa eksekusi.
3. Class Diagram
Diagram class menggambarkan struktur sistem dari segi pendefinisian kelas-kelas yang akan dibuat dalam pembangunan sistem [5].
Class dalam notasi UML digambarkan dengan kotak. Class adalah sebuah
spesifikasi yang jika diinstansiasi akan menghasilkan sebuah obyek dan merupakan inti dari pengembangan dan desain berorientasi obyek. Class
menggambarkan keadaan (atribut atau properti) suatu sistem, sekaligus menawarkan layanan untuk memanipulasi keadaan tersebut (metoda atau fungsi). Class mempunyai beberapa bagian yang menjelaskan isi dari class itu sendiri seperti :
a. Attribute adalah property dari sebuah class. Attribute ini melukiskan
batas nilai yang mungkin ada pada obyek sebuah class. Sebuah class
mungkin mempunyai nol atau lebih dari satu attribute.
b. Operation adalah sesuatu yang bisa dilakukan oleh sebuah class atau class yang lain dapat lakukan untuk sebuah class
c. Responsibility adalah keterangan tentang apa yang akan dilakukan class
yaitu apa yang aakan dicapai oleh attribute dan operation.
4. Sequence Diagram
Sequence diagram digunakan untuk menggambarkan perilaku pada
sebuah scenario. Diagram ini menunjukan sejumlah contoh obyek dan
message pesan yang diletakan diantara obyek-obyek ini dalam use case.
Sequence diagram menggambarkan interaksi antar obyek di dalam dan di
sekitar sistem berupa message yang digambarkan terhadap waktu .
Sequence diagram terdiri atas dimensi vertical (waktu) dan dimensi
horizontal (obyek-obyek yang terkait). Sequence diagram biasa digunakan untuk menggambarkan scenario atau rangkaian langkah-langkah yang dilakukan sebagai respons dari sebuah event untuk menghasilkan output
dihasilkan. Komponen utama sequence diagram terdiri atas obyek yang dituliskan dengan kotak segi empat. Message diwakili oleh garis dengan tanda panah dan waktu yang ditunjukan dengan progress vertical. Penjelasan dari komponen utama sequence diagram yaitu :
a. Obyek atau participant
Obyek atau participant diletakan di dekat bagian atas diagram dengan urutan dari kiri ke kanan. Mereka diatur dalam urutan guna menyederhanakan diagram. Setiap participant terhubung dengan garis titik-titik yang disebut lifeline. Sepanjang lifeline ada kotak yang disebut
activation. Activation mewakili sebuah eksekusi operation dari
participiant. Panjang kotak ini berbanding lurus dengan durasi
activation.
b. Message
Sebuah message bergerak dari satu participant ke participant
yang lain dan dari satu lifeline ke lifeline yang lain. Sebuah participant
bisa mengirim sebuah message kepada dirinya sendiri.
c. Time
Time adalah diagram yang mewakili waktu pada arah vertical. Waktu dimulai dari atas kebawah. Message yang lebih dekat dari atas akan dijalankan terlebih dahulu dibandingkan message yang lebih dekat ke bawah.
2.4Program Pendukung 2.4.1 Internet
Internet merupakan tempat terhubungnya berbagai mesin komputer yang mengolah informasi secara global, baik berupa server, komputer pribadi,
handphone, komputer genggam, PDA, dan lain sebagainya. Masing-masing mesin
Berbagai mesin komputer terhubung baik melalui kabel, saluran telepon, saluran
handphone, satelit, fiber optik, gelombang, listrik, cahaya, serta media apa saja yang mungkin dialiri oleh data. Siapapun yang memiliki komputer, dapat menjadi bagian dari jaringan ini, sehingga dalam dunia maya inilah bisa dikatakan tidak ada istilah jauh atau dekat, tidak ada batasan negara dan lain-lain. Jika kita ingin mengetahui informasi dari suatu negara dimana saja, membaca berita lewat internet justru lebih cepat dibanding koran yang sama sekali belum dicetak dan diterbitkan.
Kelebihan saran internet yang tidak mengenal batas geografis juga menjadikan internet sebagai sarana yang ideal untuk melakukan kegiatan belajar jarak jauh, baik melalui kursus tertulis, sekolah maupun perkuliahan. Bermacam referensi, materi pembelajaran, jurnal, maupun hasil penelitian yang dipublikasikan melalui internet tersedia dalam jumlah yang berlimpah. Cukup memanfaatkan
search engine, materi-materi yang relevan dapat segera ditemukan 2.4.2 Website
Website atau juga disebut situs adalah sebuah tempat dalam World Wide Web dimana homepage (halaman) sebuah organisasi atau individual berada. Sebuah halaman web adalah dokumen yang ditulis dalam format HTML (Hyper Text
Markup Language), yang hampir selalu bisa diakses melalui HTTP, yaitu protokol
yang menyampaikan informasi dari server website untuk ditampilkan kepada para pemakai melalui web browser. Semua publikasi dari website-website tersebut dapat membentuk sebuah jaringan informasi yang sangat besar.
2.4.3 Moodle
Moodle adalah paket perangkat lunak untuk pembuatan kursus berbasis internet yang tersedia secara gratis sebagai perangkat lunak Open Source dibawah GNU Public License. Moodle dapat di instal di setiap komputer yang mampu menjalankan PHP dan mendukung basis data tipe SQL. Moodle dapat dijalankan di sistem operasi windows, mac, maupun linux.
Istilah moodle merupakan akronim dari Modular Object Oriented Dynamic
Learning Environment. Kata moodle juga merupakan kata kerja yang
mendeskripsikan proses pengerjaan sesuatu yang mendatangkan wawasan dan kreativitas.
2.4.4 HTML
Hypertext Markup Language (HTML) adalah bahasa dari world wide web
(www) yang dipergunakan untuk menyusun dan membentuk dokumen agar dapat ditampilkan pada program browser. HTML merupakan protokol yang digunakan untuk mentransfer data atau document dari web server ke browser. HTML lebih menekankan pada penggambaran komponen-komponen struktur didalam halaman web dari pada menentukan penampilannya. Sedangkan web browser digunakan untuk menjalankan perintah-perintah HTML. Prinsipnya adalah bahawa teks markup berkonsentrasi pada struktur dari pada penampilan, membuat file lebih nyata dan meninggalkan rincian visual untuk perangkat lunak yang digunakan untuk menampilkan sebuah halaman web.
2.4.5 CSS
kata lain CSS adalah Bahasa style sheet yang digunakan untuk mengatur tampilan dokumen HTML sehingga memungkinkan untuk menampilkan halaman web yang sama dengan format berbeda. CSS mulai direkomendasikan oleh World Wide Web
Consortium (W3C) sejak tahun 1996.
Di dalam CSS terdapat banyak style. Style adalah suatu definisi untuk font
(huruf), color (warna), dan lain-lain. Setiap style memiliki nama unik yang disebut
selector. Selector dan style-nya didefinisikan dalam satu tempat. CSS dapat ditulis pada bagian body, head suatu dokumen HTML atau diletakkan di sebuah file terpisah. Perintah-perintah CSS dibatasi oleh tag <style> dan </style>. Dalam
content dokumen HTML anda dapat menunjuk selector yang telah didefinisikan kapan saja anda ingin mengaktifkan style tertentu.
Secara spesifik, berikut merupakan hal-hal yang dapat dilakukan oleh CSS : 1. Mendefinisikan tampilan halaman web yang dibuat dalam satu tempat
khusus. Ada baiknya code css yang dibuat tidak dimasukan didalam satu
file halaman HTMLnya, karena dengan membuat file css terpisah kita tidak perlu repot-repot membuat code css disemua halaman yang dibuat. 2. Mengubah tampilan halaman web bahkan setelah halaman selesai dibuat. Ini fungsi dari memisahkan file css, sehingga hanya perlu pemanggilan code-style untuk membuat tampilan halaman web menjadi menarik bahkan sebelum isi dari halaman web itu dibuat.
3. Mendefinisikan ukuran huruf dan atribut-atribut. 4. Mendefinisikan style sesuai kebutuhan.
5. Mendefinisikan layer yang dapat diletakkan di atas elemen lain (misal membuat menu pop-up).
2.4.6 PHP
tetapi disertakan pada dokumen HTML. Pembuatan web ini merupakan kombinasi antara PHP sendiri sebagai bahasa pemrograman dan HTML sebagai pembangun halaman web.
PHP dibuat pertama kali oleh Rasmus Lerdof yang awalnya dikhususkan untuk menerima input melalui form yang ditampilkan dalam browser web. Pada awalnya PHP adalah singkatan dari Personal Home Page, namun kini PHP adalah kependekan dari HyperText Preprocessor merupakan Bahasa utama script server-side yang disisipkan pada HTML dan dijalankan di server. Cara kerja PHP adalah sebagai berikut :
Gambar 2. 3 Cara Kerja PHP Proses-proses yang terjadi adalah
1. Client me-request halaman website yang berisi script PHP
2. Jika file yang di request ditemukan maka server akan meneruskannya ke PHP interpreter (penerjemah PHP) yang akan bekerja menghasilkan dokumen/halaman HTML berdasarkan script PHP. Jika dalam script
tersebut terdapat permintaan terhadap database maka akan terjadi proses query data ke database server
3. Dokumen HTML hasil interprestasi oleh PHP interpreter dikembalikan ke web server
4. Web server mengirim dokumen HTML ke client
2.4.7 MySQL
MySQL adalah sebuah implementasi dari sistem manajemen basis data relasional (RDBMS) yang didistribusikan secara gratis. Setiap pengguna dapat secara bebas menggunakan MySQL, namun dengan batasan perangkat lunak tersebut tidak boleh dijadikan produk turunan yang bersifat komersial. MySQL sebenarnya merupakan turunan salah satu konsep utama dalam basis data yang telah ada sebelumnya; SQL (Structured Query Language). SQL adalah sebuah konsep pengoperasian basisdata, terutama untuk pemilihan atau seleksi dan pemasukan data, yang memungkinkan pengoperasian data dikerjakan dengan mudah secara otomatis.
MySQL merupakan sebuah program database server yang mampu menerima dan mengirimkan datanya dengan cepat, multi user serta menggunakan perintah standar SQL. SQL adalah bahasa standar yang digunakan mengakses
database server. Bahasa ini pada awalnya dikembangkan oleh IBM, namun telah
diadopsi dan digunakan sebagai standar industri. Dengan menggunakan SQL, proses akses database menjadi lebih user-friendly dibandingkan dengan menggunakan dBASE atau Clipper yang masih menggunakan perintah-perintah pemrograman.
2.4.8 JAMA PHP
JAMA adalah singkatan dari Java Matrix, sebuah aplikasi matematis web
based yang dapat digunakan untuk melakukan perhitungan matriks. JAMA
merupakan paket linear aljabar dasar untuk JAVA yang menyediakan class user-level untuk membangun, dan memanipulasi matriks yang cukup padat. Hal ini dimaksudkan untuk menyediakan fungsionalitas dalam pemecahan matriks yang cukup rumit dan dikemas dengan cara yang dapat dimengerti oleh non-ahli. Saat ini JAMA sudah dapat digunakan dalam script PHP.
1. Cholesky decomposition
2. Eigenvalue decomposition
3. LU decomposition
4. Matriks
5. QR decomposition
43 3.1 Analisis Sistem
Analisis sistem dapat didefinisikan sebagai penguraian dari suatu sistem informasi yang utuh kedalam bagian-bagian komponen dengan maksud untuk mengidentifikasikan dan melakukan evaluasi permsalahan-permasalahan, kesempatan-kesempatan, hambatan-hambatan yang terjadi dan kebutuhan-kebutuhan yang diharapkan sehingga menghasilkan rancangan sistem yang siap untuk diimplementasikan.
3.1.1 Analisis Masalah
Berdasarkan latar belakang masalah yang telah dijelaskan, yang menjadi titik permasalahan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Belum adanya pengkoreksian ujian esai secara otomatis oleh sistem LMS yang sudah ada.
2. Pengkoreksian soal esai dilakukan secara manual oleh guru yang membutuhkan waktu yang tidak sebentar.
3.1.2 Analisis Sistem yang Sedang Berjalan
Berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan di SMK N 1 Bulakamba maka dapat digambarkan prosedur sistem ujian esai yang sedang berjalan kedalam bentuk
flowmap diagram sebagai berikut:
1. Guru memberikan soal ujian kepada siswa 2. Siswa mulai mengerjakan soal ujian
6. Guru membagikan lembar jawaban yang sudah dikoreksi 7. Siswa menerima nilai hasil ujian
Guru Siswa
Lembar soal dan jawaban
Lembar soal dan jawaban
Soal yang sudah dikerjakan Soal yang sudah
dikerjakan
Hasil ujian siswa
Hasil ujian siswa Hasil ujian siswa
Mengerjakan soal ujian
Mengkoreksi jawaban siswa
Copy dan simpan nilai
siswa
A1
Gambar 3. 1 Flowmap Sistem yang Sedang Berjalan Keterangan
3.2 Analisis Metode
Sistem yang akan dikembangkan dalam penelitian ini adalah sebuah sistem koreksi soal esai otomatis dengan metode Latent Semantyc Analysis. Pada prosesnya sebelum sistem melakukan perhitungan dengan metode LSA ada proses proses yang dilakukan terlebih dahulu. Pengembangan koreksi esai ini terdiri dari dua subproses yaitu proses preprocessing dan proses LSA itu sendiri. Proses
preprocessing terdiri dari case folding, tokenizing, filtering, dan stemming. Berikut adalah flowchart dari masing masing proses.
start
Pre processing
Pemrosesan dengan LSA
end
Gambar 3. 3 Flowchart case folding dan tokenizing
start
Kumpulan kata hasil dari case folding dan fitering
Cek stopword Hapus kata yang
termasuk stop word
Kumpulan kata hasil filtering
stop
ya
tidak Pengecekan kata
start
start
Kata kunci dan jawaban dalam bentuk array
Pembuatan matriks
Perhitungan nilai matriks U,S,VT
dengan SVD
Perhitungan vektor kunci jawaban
Perhitungan nilai cosine similarity
Nilai akhir
end
Untuk lebih memudahkan dalam pemahaman dalam prosesnya diberikan sebuah contoh pencocokan antara kunci jawaban dan jawaban siswa. Dalam contoh berikut adalah salah satu quiz yang diadakan dalam suatu mata pelajaran yang berjumlah 2 soal esai. Jika nilai sempurna dalam quiz ini adalah 10 maka setiap soal memiliki bobot 5 dalam penyusunan nilai tersebut.
Untuk perhitungan kali ini menggunakan 1 dari 2 soal tersebut untuk memudahkan dalam pemahaman berikut adalah contoh soal, kunci, dan jawaban dari 3 siswa.
Pertanyaan :
“Apa yang dimaksud dengan konduktor???” Kunci jawaban :
“ Bahan atau Zat yang dapat menghantarkan aliran listrik dengan baik”
Jawaban siswa :
1. “ bahan yang mampu mengalirkan listrik dengan baik” 2. “ zat yang dapat mengalirkan arus listrik”
3. “ bahan yang dapat menghantarkan arus listrik” 3.2.1 Analisis Preprocessing
Tahapan preprocessing dilakukan untuk mengekstraksi data kunci dan jawaban siswa. Hasil dari tahapan ini adalah kumpulan term yang akan digunakan untuk proses perhitungan LSA. Berikut adalah analisis dari tiap tahapan dalam
preprocessing.
3.2.1.1Case Folding dan Tokenizing
Tahapan pertama dalam sub proses preprocessing adalah case folding dan
Tahapan case folding adalah tahapan untuk merubah seluruh huruf dari kalimat jawaban dan kunci jawaban menjadi huruf kecil semua. Sedangkan tahapan
tokenizing adalah tahapan untuk merubah kalimat jawaban dan kunci menjadi perkata (term).
Hasil dari proses case folding dan tokenizing pada contoh soal dan jawaban diatas dapat dilihat pada tabel berikut.
Tabel 3. 1 Hasil proses case folding
No Kalimat awal Setelah proses case folding
1 Bahan atau Zat yang dapat menghantarkan aliran listrik dengan baik
bahan atau zat yang dapat
menghantarkan aliran listrik dengan baik
2 Bahan yang mampu mengalirkan listrik dengan baik
bahan yang mampu mengalirkan listrik dengan baik
3 Zat yang dapat mengalirkan arus listrik
zat yang dapat mengalirkan arus listrik
4 Bahan yang dapat
menghantarkan arus listrik
bahan yang dapat menghantarkan arus listrik
Tabel 3. 2 Hasil proses Tokenizing
No Kalimat awal Setelah proses tokenizing
1 bahan atau zat yang dapat menghantarkan aliran listrik dengan baik
bahan atau zat
yang dapat menghantarkan aliran listrik dengan
baik 2 bahan yang mampu mengalirkan
listrik dengan baik
3 zat yang dapat mengalirkan arus listrik
zat yang dapat
mengalirkan arus listrik 4 bahan yang dapat
menghanatarkan arus listrik
bahan yang dapat
menghantarkan arus listrik 3.2.1.2 Filtering
Tahap filtering merupakan tahap penyaringan kata-kata hasil dari proses case folding dan tokenizing. Pada tahap ini terdapat beberapa kriteria yang akan diambil untuk menjadi term, diantaranya adalah.
1. Bukan termasuk kedalam stopword
2. Mempunyai makna atau arti yang terdaftar dalam KBBI.
Selain kata penghubung, stopword juga terdiri dari beberapa kata keterangan atau yang lainnya. Contoh dari stopword list dalam bahasa indonesia antara lain.
1. Kata penghubung : sesudah, selesai, sebelum 2. Kata tugas : bagi, dari, dengan, pada
3. Kata keterangan : sangat, hanya, lebih 4. Kata bilangan : beberapa, banyak, sedikit 5. Kata ganti : kami, mereka , kita,
6. Dan masih banyak lainnya.
Berikut adalah tabel hasil dari proses Filtering
Tabel 3. 3 Hasil proses Filtering
No Kata awal Kata hasil filtering
1 bahan atau zat
yang dapat menghantarkan aliran listrik dengan
baik
bahan zat dapat
2 bahan yang mampu mengalirkan listrik dengan baik
bahan mampu mengalirkan listrik baik
3 zat yang dapat
mengalirkan arus listrik
zat dapat mengalirkan arus listrik
4 bahan yang dapat
menghantarkan arus listrik
bahan dapat menghantarkan arus listrik
Keterangan :
= kata atau term yang akan dihilangkan dalam proses filtering
3.2.1.3Stemming
Stemming diperlukan untuk mengurangi jumlah penyimpanan term pada
database, karena banyak kata dasar yang jika ditambahkan imbuhan akan menjadi
kata yang berbeda. Selain itu juga untuk memudahkan dalam pencocokan antar
term yang akan dilakukan pada proses berikutnya. Contoh term“hantar” dalam kata
“menghantarkan” merupakan dua term yang berbeda. Jika tidak dilakukan tahap
stemming maka pencocokan kata tersebut akan memiliki nilai yang berbeda. Contoh
hasil proses stemming pada term yang terdapat pada kunci jawaban dapat dilihat pada tabel 3.4.
Tabel 3. 4 Contoh hasil stemming pada kunci jawaban
No Kata awal Kata hasil filtering
1 bahan zat dapat
3 zat dapat mengalirkan arus listrik
zat dapat alir arus listrik 4 bahan dapat menghantarkan
arus listrik
bahan dapat hantar arus listrik Keterangan
huruf = kata imbuhan yang mengalami proses stemming dan dihilangkan 3.2.2 Analisis metode LSA
Tahapan yang terdapat dalam proses LSA terdiri dari empat tahap dimana masing masing tahap ada proses perhitungan matematisnya. Proses ini adalah lanjutan proses preprocessing yang telah dilakukan sebelumnya untuk mendapatkan nilai kemiripan antara jawaban dan kunci jawaban.
3.2.2.1Pembentukan matriks
Tahapan pembuatan matriks adalah tahapan awal dalam proses LSA yang mana merupakan tahapan lanjutan dari preprocessing terakhir yang terdapat pada tabel 3.4. Sebelum membuat matriks hal yang harus diperhatikan adalah mencari
queries yang merupakan elemen row pada matriks yang akan dibangun. Caranya
adalah dengan menggabungkan array (term-term) dari semua jawaban dan kunci jawaban yang ada.
Tabel 3. 5 Pembentukan nilai Queries Kumpulan term dari zat dapat alir arus listrik
alir alir arus bahan bahan baik baik dapat dapat hantar hantar listrik
bahan dapat hantar arus listrik
listrik listrik mampu zat zat
Sehingga didapatkan term dari setiap query jawaban dan kunci jawaban serta queries yang dapat dilihat pada tabel 3.6.
Tabel 3. 6 Tabel term yang mewakili Dokumen Term yang mewakili dokumen
Q bahan zat dapat hantar alir listrik baik D1 bahan mampu alir listrik baik
D2 zat dapat alir arus listrik D3 bahan dapat hantar arus listrik
Queries alir arus bahan baik dapat hantar listrik mampu zat
Setelah kita dapatkan term yang mewakili dokumen serta term queries
langkah selanjutnya adalah dengan membentuk matriks dengan ukuran m x n
dimana m merupakan jumlah term dari queries dan n adalah jumlah query kunci dan jawaban. Ketika kerangka dari matriks sudah didapatkan selanjutnya adalah mengisi matriks tersebut dengan nilai frequensi kesamaan antara term pada masing masing query dengan term pada queries. Sebagai contoh pada matriks (1,1) dalam tabel 3.6 adalah pencocokan term“alir” yang ada pada query kunci jawaban dengan
queries sehingga didapatkan nilai 1 karena pada query kunci jawaban hanya terdapat 1 term “alir”. Proses pencocokan antara term pada query dan term pada
Tabel 3. 7 Tabel Term Frequensi
Term queries Q D1 D2 D3
Alir 1 1 1 0
Arus 0 0 1 1
Bahan 1 1 0 1
Baik 1 1 0 0
Dapat 1 0 1 1
Hantar 1 0 0 1
Listrik 1 1 1 1
Mampu 0 1 0 0
Zat 1 0 1 0
3.2.2.2Perhitungan nilai matriks U, S, VT
Setelah terbentuk sebuah matriks berukuran m x n maka langkah selanjutnya adalah dengan mencari nilai matriks U, S, VT dengan metode SVD (Singular Value Decomposition). Untuk mendapatkan matriks-matriks berikut melalui beberapa perhitungan yang cukup kompleks mulai dari melakukan transpose matriks, mencari nilai eigen dan mencari vektor eigennya. Namun dalam implementasi program, proses perhitungan dapat menggunakan library dari JAMA yang telah menyediakan fungsi untuk melakukan perhitungan matriks sebagai pengganti MATLAB sehingga didapatkan matriks U, S, VT.
A 1 1 1 0
Setelah didapatkan hasil perkalian antara matriks A dan transpose dari matriks A diatas maka langkah selanjutnya adalah mencari nilai eigen dengan cara mengurangi matriks tersebut dengan lambda dikalikan dengan matriks identitas. Yang pertama adalah mencari nilai eigen dari matriks AT*A.
Nilai eigen = ��∗ A − λ I
Dari perhitungan diatas dilanjutkan dengan mencari persamaan polynomial (banyak suku) dari matriks diatas. Caranya adalah dengan mengalikan setiap elemen dikurangi elemen lain dari sisi sebelahnya. Sehingga didapakan persamaan berikut :
λ − λ + λ − λ + =
Setelah didapatkan sebuah persamaan polynomial seperti diatas langkah selanjutnya adalah mencari akar dari persamaan tersebut sehingga didapatkan
λ1 = 15,400 λ2 = 1,235
λ3 = 3.366 λ4 = 2,000
Sedangkan untuk matriks A*AT dengan melakukan proses yang sama didapatkan nilai eigen sebagai berikut.
λ1 = 15,400 λ2 = 3,366
Setelah didapatkan nilai eigen dari masing masing persamaan diatas langkah selanjutnya adalah dengan memasukan nilai λ pada persamaan awal yang kemudian dinormalisai sehingga didapatkan matriks matriks berikut. Untuk vector eigen dari matriks AT* A akan menjadi nilai V yang kemudian akan di transpose menjadi VT. Dan vektor nilai eigen dari A* AT akan menjadi nilai matriks U. Sedangkan matriks
Setelah didapatkan ketiga matriks tersebut langkah selanjutnya adalah dengan melakukan penyederhanaan kolom-kolom matriks. Penyederhanaan dilakukan pada matriks U dengan penyederhanaan pada jumlah kolomnya, matriks S pada baris dan kolomnya. Langkah penyederhanaan ini dilakukan sesuai dengan nilai dimensi dari matriks tersebut. sehingga didapatkan matriks U dan Sdengan dimensi baru sebagai berikut.
Matriks U
3.2.2.3Perhitungan vektor kunci jawaban
Pencarian matriks vektor Q dan tiap-tiap D dilakukan untuk melakukan proses perhitungan cosine similarity di tahap berikutnya. Pada langkahnya tahap ini melakukan perkalian matriks dengan himpunan term frekuensi masing masing
query yang ditranspose terhadap matriks U yang kemudian dikalikan kembali dengan invers dari matriks S (S-1). perhitungan berikut adalah contoh dari
perhitungan vektor kunci jawaban (Q).
� ̅= | 0.637 -0.129 |
Jadi hasil perhitungan matriks diatas didapatkan sebuah vektor dari query
jawaban (Q) adalah � ̅= | 0.617 -0.135 | . dengan melakukan perhitungan yang sama maka masing masing jawaban akan didapatkan nilai vektor sebagai berikut :
Nilai vector Q = | 0.637 -0.129 | Nilai vector D1 = | 0.407 -0.813 | Nilai vector D2 = | 0.444 0.470 | Nilai vector D3 = | 0.445 0.470 |
3.2.2.4Perhitungan nilai cosine similarity
Perhitungan nilai cosine similarity dilakukan guna mendapatkan nilai atau tingkat kemiripan antar dua buah vektor. Dalam hal ini vektor yang akan dilakukan perhitungan adalah vektor antara kunci jawaban dan masing masing jawaban siswa. Perhitungan ini dilakukan dengan menggunakan rumus pada persamaan 2.6 .
0.386 -0.248
0.233 0.483 0.389 -0.248
�̅= | 1 0 1 1 1 1 1 0 1 | 0.269 -0.489 0.255 0.00 0.395 0.413 0.000 0.545 0.279 0.171
� = � . � + � . �
√ � + � � √ � + �
D1 = , , + − . − .
√ , 2+ , 2 √ − . 2+ − . 2 = .
Sehingga didapatkan nilai cosine similarity dari D1 sebesar 0.644 . Untuk nilai yang lain juga dilakukan dengan proses yang sama sampai didapatkan masing masing nilai cosine similarity sebagai berikut :
D2 = , , + − . ,
√ , 2+ , 2 √ − . 2+ , 2 = .
D3 = , , + − . .
√ , 2+ , 2 √ − . 2+ . 2 = .
Setelah didapatkan nilai similarity dari masing masing jawaban maka tahap selanjutnya adalah perkalian dengan bobot dari setiap soal yang diujikan. Dalam soal ini memiliki bobot 5 dari 10 point yang ada dalam quiz dari dua soal, sehingga ketika jawaban dari siswa memiliki kesamaan sempurna dengan kunci yang diberikan akan memiliki 5 point pada soal tersebut. Jadi nilai rekomendasi yang didapatkan oleh guru dari fungsionalitas koreksi soal pada contoh soal model ini adalah sebagai berikut :
Nilai rekomendasi = nilai cosine similarity * bobot tiap soal D1 = 0.644 * 5 = 3.2
3.3 Analisis Kebutuhan Non-Fungsional
Analisis kebutuhan non-fungsional merupakan analisis yang dibutuhkan untuk menentukan spesifikasi kebutuhan dari suatu sistem. Spesifikasi ini juga termasuk elemen atau komponen-komponen apa saja yang dibutuhkan untuk sistem yang akan dibangun sampai sistem dapat diimplementasikan. Analisis kebutuhan ini juga menentukan spesifikasi masukan yang diperlukan oleh sistem, keluaran yang akan dihasilkan oleh sistem dan proses yang dibutuhkan untuk mengolah masukan hingga menghasilkan keluaran yang diinginkan.
3.3.1 Analisis Perangkat Lunak (Software)
Analisis perangkat lunak adalah penjelasan tentang kebutuhan-kebutuhan yang diperlukan untuk dapat menjalankan aplikasi koreksi soal esai otomatis ini. Adapun kebutuhan perangkat lunak merupakan faktor yang cukup penting dan sangat dibutuhkan untuk menunjang pembangunan aplikasi ini sendiri maka dari itu harus dicocokan antara fakta dan kebutuhan dari system yang akan dikembangkan.
3.3.1.1Fakta Lapangan
Perangkat lunak (software) yang digunakan di lingkungan SMK N 1 Bulakamba dapat dilihat pada tabel berikut
Tabel 3. 8 Analisis spesifikasi perangkat lunak di lapangan
Sistem operasi Windows XP
Web browser Internet Explorer, Google Chrome,
3.3.1.2Kebutuhan Sistem
Kebutuhan perangkat lunak (software) untuk menjalankan aplikasi ini dapat dilihat pada tabel berikut.
Tabel 3. 9 Analisis spesifikasi perangkat lunak untuk kebutuhan sistem
Sistem operasi Windows XP
Web browser Internet Explorer, Google Chrome,
Mozila Firefox
Dari analisis perangkat lunak yang dilakukan di lingkungan SMK N 1 Bulakamba dan kebutuhan yang diperlukan maka perangkat lunak yang ada di lingkungan SMK N 1 Bulakamba telah mencukupi.
3.3.2 Analisis Perangkat Keras (Hardware)
Perangkat keras merupakan faktor penunjang agar aplikasi yang akan dibangun berjalan dengan baik. Untuk itu dilakukan peninjauan secara langsung terhadap spesifikasi perangkat keras yang ada di lingkungan SMK N 1 Bulakamba. Berikut adalah spesifikasi perangkat keras yang telah digunakan oleh pihak sekolah.
3.3.2.1Fakta Lapangan
Perangkat keras (hardware) komputer yang ada di SMK N 1 Bulakamba spesifikasinya terdapat pada tabel berikut.
Tabel 3. 10 Analisis spesifikasi perangkat keras di lapangan
Perangkat Spesifikasi
Processor Intel Dual core 1,8Ghz
RAM (memory) 1024Mb
Space Hardisk 512 Gb
VGA 128 Gb
